PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W PILE INSTYTUT POLITECHNICZNY. Zakład Budowy i Eksploatacji Maszyn PRACOWNIA TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ INSTRUKCJA

Transkrypt

1 PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W PILE INSTYTUT POLITECHNICZNY Zakład Budowy Eksploatacj Maszyn PRACOWNIA TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ INSTRUKCJA Temat ćwczena: PRAKTYCZNA REALIZACJA PRZEMIANY ADIABATYCZNEJ. Pła 2008r.

2 1. Wprowadzene: Przemana adabatyczna to przemana podczas której ne następuje wymana cepła z otoczenem. Jest ona określona następującym warunkam: Q 1-2 = 0 poneważ rozpatrujemy układ zamknęty w którym ne zmena sę an lość, an rodzaj czynnka wobec tego mamy: m = const, R = const zmenne pozostają: p, V, T z tym, że dwe z nch są zmennym nezależnym, zmana trzecej wynka z równana stanu gazów. Przemanę opsaną powyższym warunkam można zrealzować w dealne zolowanym ośrodku, co w praktyce jest co najmnej trudne (jeżel ne nemożlwe) do zrealzowana. Dlatego w praktyce techncznej za przemanę adabatyczną przyjmuje sę przemanę przebegającą bardzo szybko, na tyle szybko, że czynnk termodynamczny ne zdąży wymenć cepła z otoczenem przez ścanę ogranczającą jego obszar. Zależność pomędzy cśnenem p a objętoścą V, czynnka podczas przemany adabatycznej gazu doskonałego wyraża sę następującym równanem: p V = const c p gdze: = jest wykładnkem c v W układze p V obrazem przemany adabatycznej jest hperbola: Rys. 01 Przemana adabatyczna w układze p V.

3 2. Cel ćwczena: Celem ćwczena jest: 1. Sprawdzene czy dekompresja zbornka ze sprężonym powetrzem jest procesem zblżonym do przemany adabatycznej. 2. Realzacja przemany rzeczywstej drogą kolejnych przyblżeń. 3. Ops ćwczena: Układ pomarowy składa sę z dwóch zbornków ( A, B) o jednakowej pojemnośc. W każdym ze zbornków znajduje sę manometr 3 merzący nadcśnene w zbornku, oraz termometr (T A, T B ) merzący temperaturę sprężonego powetrza, zbornk są ze sobą połączone poprzez zawór 1. Każdy ze zbornków posada zawór 2 umożlwający połączene go z atmosfera lub ze sprężarką. Rys. 02 Schemat układu pomarowego. Czynnośc do wykonana w trakce ćwczena: 1. Przed przystąpenem do ćwczena należy otworzyć zawory 1 2 a następne zamknąć zawór 2 przy zbornku B ( który przez cały czas trwana ćwczena pownen być zamknęty) oraz zawór Przy pomocy sprężark wytworzyć w zbornku A cśnene 5bar, w każdym kolejnym kroku cśnene w zbornku A będze uzupełnane do tej wartośc.

4 W każdym kolejnym kroku realzacj ćwczena cśnena początkowe powetrza w zbornkach A B spełnają nerówność: p B1 p o Po zakończenu pompowana temperatura powetrza w zbornkach ma być równa temperaturze otoczena: T A1 = T B1 = T O co oznacza, że po zakończenu pompowana należy każdorazowo odczekać aż powetrze w zbornku ochłodz sę do temperatury otoczena. 3. Otweramy na chwlę zawór 1 następuje przepływ powetrza ze zbornka A do zbornka B kończący sę wyrównanem cśnena w zbornkach: p A2 = p B2 = p m p o temperatury powetrza w zbornkach osągają wtedy wartośc: T A2 T O T B2 4. Zamykamy zawór 1 czekamy aż temperatury powetrza w zbornkach osągną ponowne temperaturę otoczena T O. Cśnena powetrza w zbornkach będą spełnały nerówność: p A3 p B3 p o Powyższe czynnośc należy powtórzyć dla klku różnych wartośc cśnena p B a tej samej wartośc cśnena. Tabela wynków: + p B1 = p 0 + ; p B1 = p 0 + p B1 ; p A3 = p 0 + p A3 ; p m = 2 ; p B1 ; p A3 są to nadcśnena merzone w kolejnych krokach pomarowych. p B1 p m p A3 p B3

5 4. Opracowane wynków: Uzyskane wynk przedstawć grafczne w układze współrzędnych ( ξ, η ) gdze: p ξ = ln ( ) ; η = ln ( ) p A3 p m Jeżel realzowana przemana jest poltropą o wykładnku n = to kolejne stany na wykrese pownny grupować sę wokół prostej. Wyznaczyć wartość wykładnka poltropy η n = ξ 5. Pytana sprawdzające: 1. Defncja przemany adabatycznej? 2. Czy podczas przemany adabatycznej zmena sę temperatura czynnka poddanego przemane? 3. Jak jest obraz grafczny realzowanej w dośwadczenu przemany w układze p V?